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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 rSJ!vQo Cb  
    Cd 2<r6i  
    本文您将会学到如下内容: &zX  W  
    透镜基本参数输入; PR:B6 F8  
    优化变量与评价函数设定; eTvjo(Lvx  
     优化; ;WX.D]>{W  
     照度分析; jc Mn   
    s.i9&1Y-!  
    2. 操作流程 &AJkYh  
    aO&{.DO2  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 8^y=YUT  
    s0f+AS|}  
    N wk  
    2) 创建透镜 @gK`RmhGE5  
    9d#?,:JG  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens &'W7-Z\j-  
    |7c],SHm  
    zP #:Tv'  
    3) 输入透镜参数 K9%rr_ja!  
    Yp;Z+!!UZ  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; fGlvum  
    Y:TfD{Xgc  
    MLHCBRi  
    XKky-LeJ  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    cLf90|YFp  
    4) 创建LED光源 )H W   
    X1.-C@o  
    uD=Kar  
    光源类型为Random plane ; *P=3Pl?j  
    光线数为10000; ?DUim1KG  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ";rXCH.  
    形状选为椭圆; qr%N /7  
    MSS[-}  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. m_/U  t  
    半径选择60度 Tty'ysH  
    类型选择 Lambertian Wn@oG@}~  
    形状选择 Elliptical $J4\jIipL  
    /'jX_ V_$|  
    波长选择默认默认波长 'fU#v`i  
    Power默认为1 watts k37?NoT  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm _D{A`z  
    dfdK%/' $(  
    LED光源设定办法 wz`% ( \  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) _dd! nU\A|  
    iRsB|7v[,  
    波长设定,颜色选为绿色
    g ,JfT^  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    INbV6jZL  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 2.%)OC!q&5  
    _{k*JT2  
    创建平面探测器(plane)
    90W= v*  
    ZMgsuzg  
    6) 创建分析面 Zo&i0%S\E  
    Y bJg{Sb  
    g]vB\5uA:  
    n/1t UF  
    光线滤光器设置 BC.3U.  
    7) 执行光线追迹 ~@c<5 -`{  
    hE(R[hc  
    ]?VVwft  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 8 8_ef7w  
    B N79\rt  
    8) 优化设定 #[=kQ&  
    f5 bq)Pm&  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 :38{YCN  
    S3%2T  
    定义变量
    yk4 @@kHW  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    <)T| HKx  
    9) 优化 b V  EJ  
    9{;L7`<  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 `r1}:`.m,  
    g0zzDv7~  
    vz4( k/  
    >M2~p& Si  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    %evb.h)  
    D{B?2}X  
    10) 光线追迹与结果分析 @lj|  
    06Wqfzceb  
    G7&TMg7i  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 EF :g0$  
    x[{\Aw>$.  
    aU(.LC  
    优化后透镜的面型如下: e& `"}^X;I  
    透镜渲染效果
    j ^j"w(a  
    QQ:2987619807
     
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